浙江省2025-2026学年高二下学期期中物理模拟试卷（5）

绝密★启用前 浙江省高二下学期期中模拟试卷（5） 测试范围：必修一至选修三第3章 姓名 准考证号______________________________ 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s² 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分）1．在物理学的发展历程中，首先将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的物理学家是（　　） A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦 2．下列说法正确的是（　　） A．多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化 B．可以利用薄膜干涉来检测光学元件表面的平整程度 C．“空山不见人，但闻人语响”，说明光波比声波更容易发生明显衍射现象 D．做简谐运动的物体所受合力大小与位移大小成正比，合力方向与位移方向相同 3．如图所示，月月姐在相互垂直的院墙上的小窗、上连接两根绳索、，它们的共同结点在杆的上端，地面上虚线所示正方形的、边与小窗所在的墙平行，、与小窗所在的墙平行，处在正方形中心，为了使杆不倾倒，月月姐用一根绳与杆端相连，另一端应固定在、、、四点中的（　　） A． B． C． D． 4．在光滑水平面上，一质点由静止从点开始做匀加速直线运动，加速度大小为，经时间运动到点，此时速度大小为，紧接着做加速度方向与方向相反、大小为的匀变速直线运动，经过时间质点恰好回到了出发点，此时速度大小为，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，在离地面高度为处先后水平向右抛出两小球和与地面碰撞瞬间水平速度不变，竖直速度大小不变、方向反向，运动过程中不考虑空气阻力，两小球的运动轨迹交点到地面的高度为，则水平抛出小球和的初速度大小之比为（　　） A．3：5 B．1：3 C． D． 6．某简化电路如图所示，电源电动势，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为，电流表示数为，电流表示数为。已知定值电阻，电表可视为理想电表，当滑动变阻器滑片滑动时，电压表示数变化量大小为，电流表示数变化量大小为，则（　　） A． B．滑动变阻器滑片向左移动，示数增大 C． D．滑动变阻器滑片向左移动，电源输出功率减小 7．如图所示，实线和虚线分别是沿轴负方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。该波（　　） A．周期可能为 B．传播的速度大小可能为 C．在到时间内，的质点通过的位移可能为 D．在到时间内，的质点通过的路程可能为 8．某时刻一可视为质点的物块以大小为的初动能沿倾角恒定的斜面向上运动，然后返回到原位置，整个运动过程中物块的动能随位移的变化关系如图所示，的其中一条线段与轴平行。已知物块质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．物块运动过程中机械能守恒 B．物块运动过程中始终受摩擦力作用 C．斜面倾角的正弦值 D．斜面倾角的正弦值 9．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的P（0，L）点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场。当沿x轴正方向射入时，粒子垂直x轴离开磁场，不计粒子的重力，则（　　） A．粒子一定带负电 B．粒子入射速率为 C．粒子在磁场运动的最短时间为 D．粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为 10．如图所示，光滑绝缘水平地面上固定M、N两个等量同种正电荷，带电量为Q，相距为2a，在其连线的中垂线上任意一点P放置一个负点电荷，电量为，质量为m，下列说法正确的是（　　） A．若在P点固定一负电荷，会使O点的电势升高 B．若从P点静止释放负电荷，该负电荷以O为中心做简谐运动 C．若给该负电荷一个合适的初速度，其可在水平地面上做匀速圆周运动 D．若将负电荷在中垂线上O点附近位置静止释放，则振动周期为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．国际机器人联合会（IFR）发布《2025世界机器人报告》中数据显示，2025年全球工业机器人安装量达57.5万台，中国成为全球最大的工业机器人市场。机器人三次取送货物做直线运动的图像如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．第一次，机器人做匀加速直线运动，加速度大小为0.5m/s² B．第一次，机器人运动25m，所用的时间为5s C．第二次，机器人运动30m，所用的时间为5s D．第三次，机器人的加速度大小为3m/s² 12．如图1所示，在竖直平面内有一光滑圆形轨道，a为轨道最低点，b为轨道最高点，现有一个质量为1kg的小物块在轨道内侧做圆周运动。小物块在a点的速度为6m/s，从a点开始，物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ的关系图像如图2所示。已知物块可视为质点，重力加速度为10m/s²，则有（　　） A．轨道的半径为1m B．运动到b点时，物块受到的弹力为22N C．当θ=60°时，克服重力做功的瞬时功率为 D．θ从到60°，物块动量变化量为 13．如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿导槽方向，以水平向左的初速度从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．小球从U形管射出时的速度大小为1m/s B．小球从U形管射出时的速度大小为 C．小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中，导槽对U形管的冲量大小为 D．小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中，导槽对U形管的冲量大小为 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．学校某物理实验小组用如图甲所示的实验装置来验证“当物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比”的实验。 (1)实验时，下列操作中正确的是________。 A．每次改变砂桶中砂的质量后，都要重新平衡摩擦力 B．使小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 C．若打点计时器为电磁打点计时器，则所接电源应为直流电源 D．平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车后端连接纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳、悬挂砂桶 (2)在实验过程中，向砂桶内加砂时，________（填“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量； (3)如图乙是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出），已知打点计时器的打点频率为，该小车的加速度________（结果保留3位有效数字）； (4)若保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组拉力传感器示数和对应纸带求出加速度的数值，根据这些数据，绘制出如图丙的图像，此图像不过原点的原因可能是_______，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为________； (5)为进行更精确的实验，对上述装置进行改进，实验装置如图丁所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光片，光电门可以记录下遮光片通过光电门时所用的时间和，以及两次开始遮光的时间间隔，用此装置得到的数据绘制图像，探究加速度与力的关系，已经满足滑块和遮光片总质量远大于钩码总质量，除了上述已测得的物理量，还需要测量或记录的数据有________。 A．滑块和遮光片的总质量 B．钩码的总质量 C．遮光片的宽度 D．滑块的初始位置到光电门的距离 15．某同学测量一个圆柱型金属导体在常温下的电阻率，操作如下： (1)用多用电表粗测其电阻。选择电阻挡“×10”倍率，多用电表的示数如图1所示，该电阻约为________Ω； (2)分别用游标卡尺和螺旋测微器测量该导体的长度和直径，如图2和图3所示，则该导体的长度为________cm，直径为________mm； (3)按照图4所示的电路图，在图5中用笔画线代替导线将电路图连接完整；________ (4)实验中若未考虑金属导体通电后温度升高，测得的电阻率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 16．某实验小组用如图所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。    （1）关于该实验，下列说法正确的是______。 A．实验前应将注射器内的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．空气柱的压强随体积的减小而减小 D．作出p－的图像可以直观反映出p与V的关系 （2）如图是甲、乙两同学在实验中得到的p－图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是______。 （3）某同学采用如图所示的实验装置，测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、作横轴，画出p－图像如图甲、乙、丙所示，则甲产生的可能原因是______乙产生的可能原因是______；丙产生的可能原因是______。（从下列选项选取，填写字母）    A．各组的p、取值范围太小 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中气体温度升高 D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强 17．学校举办的趣味运动会上，同学们进行了水火箭的制作与发射比赛。装置如图所示。圆柱形可乐瓶内封闭了一定质量的气体，比赛中利用打气筒向瓶内多次打气，直到瓶内气体的压力冲开瓶塞，瓶内水从瓶口快速喷出，瓶身因反冲获得向上的速度射向空中。已知瓶塞的横截面积为S，未打气时，瓶中气体的压强为（大气压强），体积为，每次打入瓶中的气体压强为，体积为。忽略打气过程中气体温度的变化，同时忽略水及瓶塞重力产生的压强，气体可看作理想气体，瓶塞与瓶颈间的最大静摩擦力大小为。多次打入气体后，水恰好冲开瓶塞，水火箭成功发射。重力加速度为g。求： （1）打气n次后，可乐瓶仍静止，瓶内气体的压强； （2）瓶塞刚被冲开时，打气的次数N。 18．如图所示，平行光滑的金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两部分由两小段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由倾角为、间距的导轨ab、fg构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成，bc、gh段间距为L，de、ij段间距为2L，a、f之间接有阻值为的定值电阻。水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B（大小未知），倾斜导轨处于垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为3B（两处磁场在图中均未画出）。导体棒P、Q的质量均为、电阻均为，导体棒Q静止于de、ij段，导体棒P从倾斜导轨上某处由静止释放，到达bg前速度已达到最大速度。最终两导体棒在水平导轨上运动达到稳定。已知两导体棒运动过程中始终与导轨垂直等宽且接触良好，重力加速度g取10m/s²，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。求： (1)磁感应强度B的大小； (2)稳定导体棒P的动能； (3)若全过程导体棒P上产生的总焦耳热是导体棒Q上产生焦耳热的两倍，则导体棒P释放的位置到bg的距离。 19．动量定理可以表示为Δp＝FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。 (1)质量为m₀的小球斜射到光滑木板上，作用时间Δt极短，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v₀，如图甲所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。 a．求碰撞前后y方向小球的动量变化量的大小Δpy。 b．求木板对小球的平均作用力大小F。 (2)如图乙所示，xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度为L、边界均平行于x轴的区域，下边界与x轴重合，区域内存在方向均垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小为，位于原点O处的离子源沿纸面向磁场区域释放带正电的离子束，离子质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°，速度大小在范围内，且离子源射出的离子数在各速率区间的分布是均匀的。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。(你可能会用到的数学关系：) a．求以最小速度进入磁场的离子，在磁场中偏离x轴的最大距离。 b．求进入第四象限的离子数占离子总数的比例η。 20．如图所示，竖直面内有一光滑绝缘圆弧形轨道，A与圆心等高，C处于坐标原点O（C未标出），在y轴右侧区域内有竖直向上的匀强电场E，在距离y轴右侧处平行于y轴的直线的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B。现将带正电绝缘小球从A，点由静止释放进入轨道，小球从C点离开并进入y轴右侧，直线通过第Ⅰ区域（y轴至直线左侧）进入第Ⅱ区域（直线右侧），与x轴相切后返回第Ⅰ区域，然后过y轴继续运动。已知圆弧轨道半径为，小球质量为，电荷量为且保持不变，重力加速度为，忽略空气阻力及各场的边缘效应和带电小球产生的电场。试求： (1)小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小； (2)电场强度E及磁感应强度B的大小； (3)小球从坐标原点再次经过y轴的时间。 试卷第10页，共11页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 浙江省高二下学期期中模拟试卷（5） 测试范围：必修一至选修三第3章 姓名 准考证号______________________________ 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 考生注意： 1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。 2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。 3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s² 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分）1．在物理学的发展历程中，首先将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法的物理学家是（　　） A．亚里士多德 B．伽利略 C．牛顿 D．爱因斯坦 【答案】B 【详解】伽利略首先将实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故选B。 【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。 2．下列说法正确的是（　　） A．多普勒效应产生的原因是波源频率发生了变化 B．可以利用薄膜干涉来检测光学元件表面的平整程度 C．“空山不见人，但闻人语响”，说明光波比声波更容易发生明显衍射现象 D．做简谐运动的物体所受合力大小与位移大小成正比，合力方向与位移方向相同 【答案】B 【详解】A、多普勒效应产生的原因是波源频率不变、但观察者接收到的频率发生了变化，故A错误； B、可以利用薄膜干涉来检测光学元件表面的平整程度，故B正确； C、“空山不见人，但闻人语响”，说明声波比光波更容易发生明显衍射现象，故C错误； D、做简谐运动的物体所受合力大小与位移大小成正比，合力方向与位移方向相反，故D错误。 故选B。 3．如图所示，月月姐在相互垂直的院墙上的小窗、上连接两根绳索、，它们的共同结点在杆的上端，地面上虚线所示正方形的、边与小窗所在的墙平行，、与小窗所在的墙平行，处在正方形中心，为了使杆不倾倒，月月姐用一根绳与杆端相连，另一端应固定在、、、四点中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】两根绳索对杆顶的合力将使杆有向点方向倾倒的趋势，故拉绳下端应连接点。 故选A。 4．在光滑水平面上，一质点由静止从点开始做匀加速直线运动，加速度大小为，经时间运动到点，此时速度大小为，紧接着做加速度方向与方向相反、大小为的匀变速直线运动，经过时间质点恰好回到了出发点，此时速度大小为，下列说法正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】AB．由题意可知整个过程位移为0，取a₁的方向为正方向，则有 解得，故A正确，B错误； CD．根据题意可知 联立解得，故CD错误。 故选A。 5．如图所示，在离地面高度为处先后水平向右抛出两小球和与地面碰撞瞬间水平速度不变，竖直速度大小不变、方向反向，运动过程中不考虑空气阻力，两小球的运动轨迹交点到地面的高度为，则水平抛出小球和的初速度大小之比为（　　） A．3：5 B．1：3 C． D． 【答案】C 【详解】设A初速度为，B初速度为，重力加速度为。B直接从高度平抛到交点（高度），竖直方向下落距离为 由自由落体规律 解得 A先下落到地面，再竖直上抛到交点。下落到地面的时间满足 得 落地时竖直速度大小 竖直上抛到的时间，由竖直上抛位移公式 代入整理得 解得上升到的时间（取较小根，对应上升过程） 因此A总运动时间 两球从同一点抛出，交点水平位移相等，即 因此 故选C。 6．某简化电路如图所示，电源电动势，内阻为r。当开关闭合后，电压表示数为，电流表示数为，电流表示数为。已知定值电阻，电表可视为理想电表，当滑动变阻器滑片滑动时，电压表示数变化量大小为，电流表示数变化量大小为，则（　　） A． B．滑动变阻器滑片向左移动，示数增大 C． D．滑动变阻器滑片向左移动，电源输出功率减小 【答案】A 【详解】A．根据闭合电路的欧姆定律可得 解得 又因为 所以，故A正确； B．滑动变阻器滑片向左移动时，电路中的总阻值减小，干路电流增大，将、等效成电源的内阻，可知两端的电压 故两端的电压减小，则通过的电流减小，即示数减小，故B错误； C．由题可知，两端的电压 则两端的电压 的阻值为，故C错误； D．根据上述分析可知，电源的内阻 电源的输出功率 可知外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，由于外电阻大于电源的内阻，所以滑动变阻器滑片向左移动，总的外电阻减小而接近电源内阻，故电源输出功率增大，故D错误。 故选A。 7．如图所示，实线和虚线分别是沿轴负方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图。该波（　　） A．周期可能为 B．传播的速度大小可能为 C．在到时间内，的质点通过的位移可能为 D．在到时间内，的质点通过的路程可能为 【答案】B 【详解】B．波沿x轴负方向传播，则0.4s时间内波传播的距离为 （n=0，1，2，3…） 则波传播的速度 解得 （n=0，1，2，3…） 当波速为时，解得 可知，该波传播的速度大小可能为，B正确； A．根据上述，周期可能为 （n=0，1，2，3…） 当周期为时，解得 n=0.05 可知，该波传播的周期不可能为，A错误； C．根据图像可知，在时刻，x=2m的质点到达波峰位置，通过的位移为5A，C错误； D．通过的路程可能为 4nA+3A=20n+15cm（n=0，1，2，3…） 当通过的路程为时，解得 可知，质点通过的路程不可能为，D错误。 故选B。 8．某时刻一可视为质点的物块以大小为的初动能沿倾角恒定的斜面向上运动，然后返回到原位置，整个运动过程中物块的动能随位移的变化关系如图所示，的其中一条线段与轴平行。已知物块质量为，重力加速度为，则下列说法正确的是（    ） A．物块运动过程中机械能守恒 B．物块运动过程中始终受摩擦力作用 C．斜面倾角的正弦值 D．斜面倾角的正弦值 【答案】D 【详解】A．图像斜率的绝对值等于物块所受合外力大小，可知上滑过程中物块所受合外力发生变化，故物块上滑过程中至少有一个阶段受摩擦力作用，即物块运动过程中机械能不守恒，故A错误； B．物块在该段区域内上滑和下滑时所受合外力相同，可知该区域光滑，物块不受摩擦力，故B错误。 CD．由图像分析可知物块下滑过程中在粗糙区域时所受合外力为零，设物块与斜面间的动摩擦因数为，则可得 设位移为时物块的动能为，则物块上滑过程中，在粗糙区域有 在光滑区域有 解得 故C错误，D正确。 故选D。 9．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的P（0，L）点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场。当沿x轴正方向射入时，粒子垂直x轴离开磁场，不计粒子的重力，则（　　） A．粒子一定带负电 B．粒子入射速率为 C．粒子在磁场运动的最短时间为 D．粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为 【答案】D 【详解】A．当沿x轴正方向射入时，粒子垂直x轴离开磁场，洛伦兹力提供粒子运动的向心力，由左手定则知粒子带正电，故A错误； B．当沿x轴正方向射入时，粒子垂直x轴离开磁场，粒子运动轨迹如图1所示 由几何知识可知，粒子轨道半径，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 故B错误； C．粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径一定，粒子运动轨迹对应的弦长越短粒子运动轨迹对应的圆心角越小，粒子在磁场中做圆周运动的时间越短，当粒子从坐标原点O离开磁场时，在磁场运动的时间最短，粒子运动轨迹如图2所示 由几何知识可知，粒子在磁场中转过的圆心角，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中的最短运动时间 故C错误； D．当粒子在磁场中做半个圆周运动，离开磁场的位置到O点的距离最大，粒子运动轨迹如图3所示 由几何关系知，最大距离 故D正确。 故选D。 10．如图所示，光滑绝缘水平地面上固定M、N两个等量同种正电荷，带电量为Q，相距为2a，在其连线的中垂线上任意一点P放置一个负点电荷，电量为，质量为m，下列说法正确的是（　　） A．若在P点固定一负电荷，会使O点的电势升高 B．若从P点静止释放负电荷，该负电荷以O为中心做简谐运动 C．若给该负电荷一个合适的初速度，其可在水平地面上做匀速圆周运动 D．若将负电荷在中垂线上O点附近位置静止释放，则振动周期为 【答案】D 【详解】A．M、N两个正电荷在O点产生的电势为 O点总电势为 在点P放置一个负点电荷，电量为，设O点到P点的距离为，该负点电荷在O点产生的电势为 因此O点总电势变为 可知 即在P点固定一负电荷，使O点的电势降低，故A错误； B．设O点到负点电荷的距离为，则M、N两个正电荷到P点的距离均为 每个正电荷对负点电荷的库仑力大小为 负点电荷所受合力为 方向始终指向O点，负电荷做简谐运动需满足与成正比，只有当时， 此时 近似与成正比； 但当较大时，与不成正比，所以该负电荷不做以O为中心的简谐运动，故B错误； C．若负电荷在平面内做圆周运动，需要库仑力提供向心力，负点电荷从点P释放，若做圆周运动，则圆周半径为O、P之间的距离，记为，电荷在圆周上各点所受合力的方向均应指向圆心O，只有当时才满足条件，且此时点电荷在P点所受合力为 且负电荷是在过OP垂直水平面做匀速圆周运动。 根据牛顿第二定律有 解得 故给一个合适的初速度，负电荷可以在过OP垂直水平面上做匀速圆周运动，故C错误； D．设某时刻质点运动到距离O点上方x处，则其合力向下，为 周期为，故D正确。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有 一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11．国际机器人联合会（IFR）发布《2025世界机器人报告》中数据显示，2025年全球工业机器人安装量达57.5万台，中国成为全球最大的工业机器人市场。机器人三次取送货物做直线运动的图像如下图所示，下列说法正确的是（　　） A．第一次，机器人做匀加速直线运动，加速度大小为0.5m/s² B．第一次，机器人运动25m，所用的时间为5s C．第二次，机器人运动30m，所用的时间为5s D．第三次，机器人的加速度大小为3m/s² 【答案】AD 【详解】A．由第一次图可得 则有 解得，故A正确； B．由运动学公式 解得，故B错误； C．由第二次可得内平均速度大于，则内位移大于，故机器人运动，所用的时间小于，故C错误； D．由第三次图可得 整理得 可得加速度大小为，故D正确。 故选AD。 12．如图1所示，在竖直平面内有一光滑圆形轨道，a为轨道最低点，b为轨道最高点，现有一个质量为1kg的小物块在轨道内侧做圆周运动。小物块在a点的速度为6m/s，从a点开始，物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ的关系图像如图2所示。已知物块可视为质点，重力加速度为10m/s²，则有（　　） A．轨道的半径为1m B．运动到b点时，物块受到的弹力为22N C．当θ=60°时，克服重力做功的瞬时功率为 D．θ从到60°，物块动量变化量为 【答案】BC 【详解】A．由图可知，从a点开始，物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ为180°时，速度大小为4m/s，即物块到达b点时速度大小为4m/s，物块由a点运动到b点的过程，根据机械能守恒定律可得 解得，故A错误； B．物块运动到b点时，根据牛顿第二定律可得 解得，故B正确； C．θ从到60°的过程中，根据机械能守恒定律可得 解得 此时克服重力做功的瞬时功率为，故C正确； D．根据余弦定理可得 所以物块动量变化量为，故D错误。 故选BC。 13．如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿导槽方向，以水平向左的初速度从U形管的一端射入，从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．小球从U形管射出时的速度大小为1m/s B．小球从U形管射出时的速度大小为 C．小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中，导槽对U形管的冲量大小为 D．小球从入射到运动至U形管圆弧部分最左端的过程中，导槽对U形管的冲量大小为 【答案】AC 【详解】AB．取水平向左为正方向，设小球射出时，形管的速度为， 由沿导槽方向动量守恒得 形管和小球组成的系统机械能守恒得， 得，则速度大小为，故A正确，B错误； CD．设小球运动到形管圆弧部分最左侧时沿导槽方向的分速度为，垂直导槽方向的分速度为， 此时形管的速度为，沿导槽方向动量守恒得 由机械能守恒得，解得 对形管和小球组成的系统，由动量定理得，故C正确，D错误。 故选AC。 非选择题部分 三、非选择题(本题共6小题，共58分) 14．学校某物理实验小组用如图甲所示的实验装置来验证“当物体的质量一定时，加速度与所受合外力成正比”的实验。 (1)实验时，下列操作中正确的是________。 A．每次改变砂桶中砂的质量后，都要重新平衡摩擦力 B．使小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源 C．若打点计时器为电磁打点计时器，则所接电源应为直流电源 D．平衡摩擦力时，将无滑轮端适当垫高，并在小车后端连接纸带且穿过打点计时器，但前端不需要连接轻绳、悬挂砂桶 (2)在实验过程中，向砂桶内加砂时，________（填“需要”或“不需要”）保证砂和砂桶的总质量远小于小车的总质量； (3)如图乙是实验中选择的一条合适的纸带（纸带上相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出），已知打点计时器的打点频率为，该小车的加速度________（结果保留3位有效数字）； (4)若保持小车质量不变，改变砂桶中砂的质量，记录多组拉力传感器示数和对应纸带求出加速度的数值，根据这些数据，绘制出如图丙的图像，此图像不过原点的原因可能是_______，实验小组仔细分析图像，得出了实验所用小车的质量为________； (5)为进行更精确的实验，对上述装置进行改进，实验装置如图丁所示。在气垫导轨上相隔一定距离的两处安装两个光电门，滑块上固定一遮光片，光电门可以记录下遮光片通过光电门时所用的时间和，以及两次开始遮光的时间间隔，用此装置得到的数据绘制图像，探究加速度与力的关系，已经满足滑块和遮光片总质量远大于钩码总质量，除了上述已测得的物理量，还需要测量或记录的数据有________。 A．滑块和遮光片的总质量 B．钩码的总质量 C．遮光片的宽度 D．滑块的初始位置到光电门的距离 【答案】(1)D (2)不需要 (3)1.86 (4) 平衡摩擦力过度 0.8 (5)BC 【详解】（1）A．设小车质量为M，木板倾角为，平衡摩擦力时有 解得 可知平衡摩擦力过程与小车质量无关，与砂桶质量无关，故只需平衡一次，不需要重新平衡，故A错误； B．实验操作应为先接通电源，待打点稳定后再释放小车，故B错误； C．电磁打点计时器需接低压交流电源，而非直流电源，故C错误； D．平衡摩擦力时，将无滑轮端垫高，让小车拖着纸带运动，前端不连接轻绳、砂桶，以平衡小车和纸带所受摩擦力，故D正确。 故选D。 （2）本实验使用了拉力传感器，可以直接测出绳子的拉力，因此不需要保证砂和砂桶的总质量m远小于小车的总质量M。 （3）相邻两个计数点间还有4个点未画出，故相邻两个计数点时间间隔 根据逐差法可知加速度 （4）[1]由图像可知，当拉力为零时小车就已经有了加速度，可知原因是木板夹角过大，平衡摩擦力过度。 [2]对M有 整理得 可知图像斜率表示，根据图丙有 解得 （5）AB．题意可知已经满足滑块和遮光片总质量远大于钩码总质量，故钩码总重力近似为滑块的合力，故需要测量钩码的总质量，故A错误，B正确； CD．本实验中，滑块通过两个光电门的速度分别为 根据可知，要测加速度还需要测量遮光片的宽度d。故C正确，D错误。 故选BC。 15．某同学测量一个圆柱型金属导体在常温下的电阻率，操作如下： (1)用多用电表粗测其电阻。选择电阻挡“×10”倍率，多用电表的示数如图1所示，该电阻约为________Ω； (2)分别用游标卡尺和螺旋测微器测量该导体的长度和直径，如图2和图3所示，则该导体的长度为________cm，直径为________mm； (3)按照图4所示的电路图，在图5中用笔画线代替导线将电路图连接完整；________ (4)实验中若未考虑金属导体通电后温度升高，测得的电阻率与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1)130 (2) 5.020 0.599/0.600/0.601 (3) (4)偏大 【详解】（1）多用电表的示数约为13×10Ω=130Ω； （2）[1]用游标卡尺测得的导体的长度5cm+0.05mm×4=5.020cm； [2]用螺旋测微器测量该导体的直径为0.5mm+0.01mm×10.0=0.600mm； （3）根据电路连线如图 （4）温度升高导致合金丝电阻增大，测得的值偏大，即电阻率测量值偏大。 16．某实验小组用如图所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。    （1）关于该实验，下列说法正确的是______。 A．实验前应将注射器内的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．空气柱的压强随体积的减小而减小 D．作出p－的图像可以直观反映出p与V的关系 （2）如图是甲、乙两同学在实验中得到的p－图像，若两人实验时均操作无误且选取的坐标标度相同，那么两图像斜率不同的主要原因是______。 （3）某同学采用如图所示的实验装置，测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、作横轴，画出p－图像如图甲、乙、丙所示，则甲产生的可能原因是______乙产生的可能原因是______；丙产生的可能原因是______。（从下列选项选取，填写字母）    A．各组的p、取值范围太小 B．实验过程中有漏气现象 C．实验过程中气体温度升高 D．在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强 【答案】 D 研究气体的质量不同（或同质量气体在不同温度下研究） D C B 【详解】（1）[1]A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前注射器内的空气不能完全排出，故A错误； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误； C．气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误； D．p－图像是一条倾斜的直线，作出p－的图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。 故选D。 （2）[2]根据p－图像可知，如果温度相同，则说明两次气体质量不同，如果气体质量相同则两次温度不同。 （3）[3]甲图中图像的交点在横轴上，即测量的压强为0时就有一定的体积，因此在测量过程中压强测小了，可能是在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强，故选D。 [4]乙图中图像向上弯曲，可能是实验过程中气体温度升高，故选C。 [5]丙图图像向下弯曲，可能是实验过程中有漏气现象，导致pV乘积减小，故选B。 17．学校举办的趣味运动会上，同学们进行了水火箭的制作与发射比赛。装置如图所示。圆柱形可乐瓶内封闭了一定质量的气体，比赛中利用打气筒向瓶内多次打气，直到瓶内气体的压力冲开瓶塞，瓶内水从瓶口快速喷出，瓶身因反冲获得向上的速度射向空中。已知瓶塞的横截面积为S，未打气时，瓶中气体的压强为（大气压强），体积为，每次打入瓶中的气体压强为，体积为。忽略打气过程中气体温度的变化，同时忽略水及瓶塞重力产生的压强，气体可看作理想气体，瓶塞与瓶颈间的最大静摩擦力大小为。多次打入气体后，水恰好冲开瓶塞，水火箭成功发射。重力加速度为g。求： （1）打气n次后，可乐瓶仍静止，瓶内气体的压强； （2）瓶塞刚被冲开时，打气的次数N。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）以加入气体后可乐瓶内气体为研究对象，气体温度不变，初态：压强为，体积为，末态：压强为，体积为，由气体的等温变化有 解得 （2）设瓶塞刚被冲开时，瓶内气体压强为，根据上述分析可知 根据瓶塞受力平衡有 解得 则 18．如图所示，平行光滑的金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两部分由两小段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由倾角为、间距的导轨ab、fg构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成，bc、gh段间距为L，de、ij段间距为2L，a、f之间接有阻值为的定值电阻。水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B（大小未知），倾斜导轨处于垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为3B（两处磁场在图中均未画出）。导体棒P、Q的质量均为、电阻均为，导体棒Q静止于de、ij段，导体棒P从倾斜导轨上某处由静止释放，到达bg前速度已达到最大速度。最终两导体棒在水平导轨上运动达到稳定。已知两导体棒运动过程中始终与导轨垂直等宽且接触良好，重力加速度g取10m/s²，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。求： (1)磁感应强度B的大小； (2)稳定导体棒P的动能； (3)若全过程导体棒P上产生的总焦耳热是导体棒Q上产生焦耳热的两倍，则导体棒P释放的位置到bg的距离。 【答案】(1)1T (2)2.304J (3)0.48m 【详解】（1）由题知，导体棒P到达bg前速度已达到最大，根据平衡条件有 又 联立并代入数据解得 （2）设导体棒P、Q达到稳定后的速度大小分别为和，稳定时，两导体棒两端的感应电动势相等，则有 可得 对两导体棒由动量定理分别有， 解得导体棒P达到稳定后的速度大小 导体棒P的动能 （3）设导体棒P释放的位置到bg的距离为x，导体棒P在倾斜导轨上运动时，导体棒Q中无电流通过，不产生焦耳热，设导体棒P在倾斜导轨上产生的焦耳热为，导体棒P在倾斜导轨上的运动过程，根据能量守恒定律有 当导体棒P在水平导轨上运动时，导体棒P、Q产生的焦耳热相同，设均为，根据能量守恒定律有 解得 由题意有 可得 又根据 解得 19．动量定理可以表示为Δp＝FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。 (1)质量为m₀的小球斜射到光滑木板上，作用时间Δt极短，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是v₀，如图甲所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。 a．求碰撞前后y方向小球的动量变化量的大小Δpᵧ。 b．求木板对小球的平均作用力大小F。 (2)如图乙所示，xOy平面(纸面)的第一象限内有足够长且宽度为L、边界均平行于x轴的区域，下边界与x轴重合，区域内存在方向均垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小为，位于原点O处的离子源沿纸面向磁场区域释放带正电的离子束，离子质量为m、电荷量为q、速度方向与x轴夹角为60°，速度大小在范围内，且离子源射出的离子数在各速率区间的分布是均匀的。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略磁场的边界效应。(你可能会用到的数学关系：) a．求以最小速度进入磁场的离子，在磁场中偏离x轴的最大距离。 b．求进入第四象限的离子数占离子总数的比例η。 【答案】(1)a．2m₀v₀cosθ；b． (2)a．；b．25% 【详解】（1）a．碰撞前后y方向小球的动量变化量的大小 b．水平方向动量不变，由动量定理有 所以 （2）设速度大小为v的离子从O点与x轴成60°进入磁场后，当离子速度方向与x轴平行时，离子偏离x轴距离最大，由于洛伦兹力不做功，故离子运动过程中速度大小始终为v，离子运动过程中x方向上由动量定理可得fxΔt＝mΔvx 即 整理有 得 a．当时 ，有 即时离子偏离x轴最大距离为。 b．不同离子偏离x轴的最大距离为，时，离子进入第四象限，由 得 即的离子进入第四象限，所以 20．如图所示，竖直面内有一光滑绝缘圆弧形轨道，A与圆心等高，C处于坐标原点O（C未标出）在y轴右侧区域内有竖直向上的匀强电场E，在距离y轴右侧处平行于y轴的直线的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B。现将带正电绝缘小球从A，点由静止释放进入轨道，小球从C点离开并进入y轴右侧，直线通过第Ⅰ区域（y轴至直线左侧）进入第Ⅱ区域（直线右侧），与x轴相切后返回第Ⅰ区域，然后过y轴继续运动。已知圆弧轨道半径为，小球质量为，电荷量为且保持不变，重力加速度为，忽略空气阻力及各场的边缘效应和带电小球产生的电场。试求： (1)小球经过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力大小； (2)电场强度E及磁感应强度B的大小； (3)小球从坐标原点再次经过y轴的时间。 【答案】(1) (2)， (3) 【详解】（1）小球从A运动到B的过程，根据动能定理 小球经过最低点B时，根据牛顿第二定律 牛顿第三定律得小球经过最低点B时对轨道的压力 联立可得 （2）小球从A运动到C的过程，根据动能定理 解得 因小球沿直线通过第Ⅰ区域，所以小球在第Ⅰ区域内受力平衡 解得 因为，小球在第Ⅱ区域内相当于只受洛伦兹力，做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示 由几何关系得， 解得 洛伦兹力提供向心力 解得 （3）小球在电场中运动的时间 小球在磁场中运动的时间 故小球从坐标原点再次经过y轴的时间 试卷第24页，共24页 试卷第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $